[pt] COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DO CASCO DE UMA EMBARCAÇÃO NA SITUAÇÃO DE MAIOR SOLICITAÇÃO SOB O EFEITO DE ONDAS

[en] STRUCTURAL BEHAVIOR OF THE HULL S LIGHT CRAFT IN THE SITUATION OF GREATER REQUEST UNDER THE WAVE EFFECTS

[pt] ALEXANDRE CARDOSO LOJA DA SILVA

[pt] ELEMENTO FINITO

[pt] EMBARCACAO

[pt] RESISTENCIA DO MATERIAL

[pt] PRESSOES DE PROJETO

[pt] NORMA DNV-GL

[pt] COMPORTAMENTO ESTRUTURAL

[en] FINITE ELEMENTS

[en] VESSEL

[en] MATERIAL STRENGTH

[en] PROJECT PRESSURE

[en] DNV GL

[en] STRUCTURAL BEHAVIOR

[pt] O mercado náutico sentiu uma forte queda desde 2013, com um período de estagnação entre os anos de 2016 e 2017. Apesar do receio da valorização do dólar sobre os custos de produção, conforme fabricantes, o mercado começou um processo de retomada e a melhora dos negócios traz uma perspectiva de crescimento acima de 10 por cento para o presente ano de 2018. Nesse cenário os construtores e projetistas investem na busca de estruturas que maximizem a resistência e a eficiência e minimizem os custos de fabricação, como material e mão-de-obra. Entender o comportamente estrutural e hidrodinâmico de embarcações é de fundamental importância para saber por exemplo as regiões onde são exigidas mais material e as que precisam de menos, e ainda otimizar a geometria da embarcação para garantir melhor navegabilidade como também menor gasto energético. Em um cenário no qual, as diferentes sociedades classicadoras ainda divergem em relação à diversos aspectos associados ao projeto estrutural de embarcações de alta velocidade, por mais que os métodos estatísticos forneçam bons resultados em nível de projeto preliminar, eles não abrangem quaisquer outras possíveis variações da forma. Como testes experimentais são caros e trabalhosos, os softwares de simulação de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) tornam-se um meio muito interessante para se realizar esse estudo. O presente trabalho tem como objetivo realisar uma análise do comportamento estrutural de um casco de 31 pés na situação de maior solicitação da embarcação. A situação é definida considerando a espessura mínima permitida do laminado, navegando em um mar de tamanho de onda máximo para a classe de embarcação considerada e ainda para diferentes velocidades. Primeiramente foram calculadas os esforços atuantes, ou seja, as pressões na embarcação, segundo a norma DNV GL para posteriormente aplica-las e defini-las no software Ansys de elementos finitos. Os resultados devem então ser comparados com a resistência do material para assim garantir a fidelidade do projeto.

[en] The nautical segment has experienced a sharp decrease since 2013, with a period of stagnation between the years 2016 and 2017. Despite the fear of appreciation of the dollar over production costs, according to manufacturers, the market began a process of recovery and improvement of the business, with a growth perspective above 10 percent for the present year of 2018. In this scenario the builders and designers invest in research for structures that maximize strength and efficiency and minimize manufacturing costs such as material and labor. Understanding the structural and hydrodynamic behavior of vessels is of fundamental importance to know for example the regions where more material is required and those that need less, and also to optimize the geometry of the boat to guarantee better navigability as well as lower energy expenditure. In a scenario in which the different classifying societies still differ in relation to the various aspects associated with the structural design of high speed vessels, even though statistical methods provide good results at a preliminary design level, they do not cover any other possible variations of form. As experimental tests are expensive and laborious, computational fluid dynamics (CFD) simulation software becomes a very interesting way to carry out this study. The present work has as objective to analyze the structural behavior of a 31-foot vessel in the situation of greater demand. The situation is defined considering the minimum allowed thickness of the laminate, sailing in a sea of maximum wave size for the class of vessel considered and still for different speeds. Firstly, the actuating forces, ie the vessel pressures, were calculated according to the DNV GL, an accredited registrar and classification society, and then applied and defined in the Ansys finite element software. The results should then be compared to the strength of the material to ensure project fidelity.

IVAN FABIO MOTA DE MENEZES

CARLOS ALBERTO DE ALMEIDA

2019-09-03

[pt] TEXTO

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.45142